溫度傳感器注意事項：正確選擇紅外溫度傳感器需要注意事項
原標(biāo)題：正確選擇紅外溫度傳感器需要注意事項
正確選擇紅外溫度傳感器需要注意事項
紅外溫度傳感器，是溫度傳感器眾多種類中的一種，為了不影響測量結(jié)果，紅外溫度傳感器在選擇時就需要注意多種因素的影響，如響應(yīng)時間、信號、岑文范圍等等因素。
紅外溫度傳感器一般用在行業(yè)生產(chǎn)有著重要的作用，在化工、食品等行業(yè)對溫度進(jìn)行監(jiān)控保證在生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。工采網(wǎng)提醒在使用時首先要正確選擇好紅外溫度傳感器，選擇紅外溫度傳感器主要從性能指標(biāo)和環(huán)境和工作條件兩方面來加以考慮。
其中性能指標(biāo)又包括溫度范圍、光斑尺寸、工作波長、測量精度、響應(yīng)時間等；環(huán)境和工作條件則包括環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護(hù)附件等。其它你也可以將使用方便、維修和校準(zhǔn)性能以及價格等方面因素進(jìn)行綜合比較。隨著紅外技術(shù)和不斷發(fā)展,用戶對紅外傳感器有很多種選擇。
一、確定光學(xué)分辨率
光學(xué)分辨率由D與S之比確定，是傳感器到目標(biāo)之間的距離D與測量光斑直徑S之比。如果傳感器由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠(yuǎn)離目標(biāo)之處，而又要測量小的目標(biāo)，就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的傳感器。光學(xué)分辨率越高，即增大D：S比值，測溫儀的成本也越高。
二、確定響應(yīng)時間
響應(yīng)時間表示紅外溫度傳感器對被測溫度變化的反應(yīng)速度，定義為到達(dá)最后讀數(shù)的95%能量所需要時間，它與光電探測器、信號處理電路及顯示系統(tǒng)的時間常數(shù)有關(guān)。新型紅外溫度傳感器響應(yīng)時間可達(dá)1ms。這要比接觸式測溫方法,快得多。如果目標(biāo)的運(yùn)動速度很快或測量快速加熱的目標(biāo)時，要選用快速響應(yīng)紅外溫度傳感器，否則達(dá)不到足夠的信號響應(yīng),會降低測量精度。然而，并不是所有應(yīng)用都要求快速響應(yīng)的紅外溫度傳感器。對于靜止的或目標(biāo)熱過程存在熱慣性時，測溫儀的響應(yīng)時間就可以放寬要求了。因此,紅外溫度傳感器響應(yīng)時間的選擇要和被測目標(biāo)的情況相適應(yīng)。
三、信號處理功能：
測量離散過程(如零件生產(chǎn))和連續(xù)過程不同，要求紅外溫度傳感器有信號處理功能(如峰值保持、谷值保持、平均值)。如測溫傳送帶上的玻璃時，就要用峰值保持，其溫度的輸出信號傳送至控制器內(nèi)。
四、環(huán)境條件考慮
溫度傳感器所處的環(huán)境條件對測量結(jié)果有很大影響,應(yīng)加以考慮、并適當(dāng)解決,否則會影響測溫精度甚至引起測溫儀的損壞。當(dāng)環(huán)境溫度過高、存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下，可選用廠商提供的保護(hù)套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護(hù)測溫儀，實現(xiàn)準(zhǔn)確測溫。在確定附件時，應(yīng)盡可能要求標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，以降低安裝成本。調(diào)查煙霧、灰塵或其他顆粒降低測量能量信號，雙色溫度傳感器是最佳選擇。在噪聲、電磁場、震動或難以接近環(huán)境條件下，或其他惡劣條件下，光纖雙色溫度傳感器是最佳選擇。
五、確定測溫范圍
測溫范圍是傳感器最重要的一個性能指標(biāo)，每種型號的傳感器都有自己特定的測溫范圍。因此,用戶的被測溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確、周全,既不要過窄,也不要過寬。根據(jù)黑體輻射定律,在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化,因此,測溫時應(yīng)盡量選用短波較好。
六、確定目標(biāo)尺寸
紅外溫度傳感器根據(jù)原理可分為單色溫度傳感器和雙色溫度傳感器。對于單色溫度傳感器,在進(jìn)行測溫時,被測目標(biāo)面積應(yīng)充滿傳感器視場。建議被測目標(biāo)尺寸超過視場大小的50%為好。如果目標(biāo)尺寸小于視場,背景輻射能量就會進(jìn)入傳感器的視聲符支干擾測溫讀數(shù),造成誤差。相反,如果目標(biāo)大于測溫儀的視場,測溫儀就不會受到測量區(qū)域外面的背景影響。
七、確定波長范圍
目標(biāo)材料的發(fā)射率和表面特性決定測溫儀的光譜響應(yīng)或波長。對于高反射率合金材料，有低的或變化的發(fā)射率。在高溫區(qū)，測量金屬材料的最佳波長是近紅外，可選用0.18-1.0μm波長。
紅外溫度傳感器產(chǎn)品推薦
德國HLP 熱釋電紅外溫度傳感器 - TSEV01CL55
紅外溫度傳感器TSEV01CL55的典型應(yīng)用：空調(diào)，微波爐，烤箱，打印機(jī)，軸承，汽缸等。
德國HLP 熱電偶非接觸式紅外溫度傳感器 - TS318-1B0814
熱電堆紅外溫度傳感器TS318-1B0814主要用于非接觸式溫度測量，主要應(yīng)用在電器上如微波爐，干洗機(jī)，自動烹飪，醫(yī)療設(shè)備如耳溫計和前額溫度計，自動設(shè)備如轎車氣候控制，座位占用，盲點(diǎn)警報，
紅外溫度傳感器的分類及區(qū)別
紅外溫度傳感器根據(jù)原理可分為單色溫度傳感器和雙色溫度傳感器。對于單色溫度傳感器，在進(jìn)行測溫時，被測目標(biāo)面積應(yīng)充滿傳感器視場。建議被測目標(biāo)尺寸超過視場大小的50%為好。如果目標(biāo)尺寸小于視場，背景輻射能量就會進(jìn)入傳感器的視聲符支干擾測溫讀數(shù)，造成誤差。相反，如果目標(biāo)大于測溫儀的視場，測溫儀就不會受到測量區(qū)域外面的背景影響。雙色溫度傳感器是由兩個獨(dú)立的波長帶內(nèi)輻射能量的比值來確定的。因此當(dāng)被測目標(biāo)很小，沒有充滿現(xiàn)場，測量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對輻射能量有衰減時，都不會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響，有的甚至在能量衰減了95%的情況下，仍能保證要求的測溫精度。對于目標(biāo)細(xì)小，又處于運(yùn)動或振動之中的目標(biāo);有時在視場內(nèi)運(yùn)動，或可能部分移出視場的目標(biāo)，在此條件下，使用雙色溫度傳感器是最佳選擇。如果測溫儀和目標(biāo)之間不可能直接瞄準(zhǔn)，測量通道彎曲、狹小、受阻等情況下，雙色光纖溫度傳感器是最佳選擇。這是由于其直徑小，有柔性，可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量，因此可以測量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場的目標(biāo)。溫度傳感器所處的環(huán)境條件對測量結(jié)果有很大影響，當(dāng)環(huán)境溫度過高、存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下，可選用廠商提供的保護(hù)套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護(hù)測溫儀，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確測溫。返回搜狐，查看更多
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溫度傳感器注意事項：溫度傳感器使用中注意事項
溫度傳感器使用中注意事項
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溫度傳感器在安裝和使用時，注意以下事項方可保證最佳測量效果：
1
、安裝不正確引起的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度等，換句話說，熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門
和加熱的地方，插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的
8
～
10
倍；熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填
絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入，因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉
繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準(zhǔn)確性；熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過
100
℃；
熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場，
所以不應(yīng)把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導(dǎo)
管內(nèi)以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測介質(zhì)很少流動的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)用熱電偶測量管內(nèi)
氣體溫度時，必須使熱電偶逆著流速方向安裝，而且充分與氣體接觸。
2
、絕緣體變差從而引入的誤差
如熱電偶絕緣了，保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更
為嚴(yán)重，這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾，由此引起的誤差有時可達(dá)上百度。
3
、熱惰性引入的誤差
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化，
在進(jìn)行快速測量時這種影響尤為突出。
所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測溫環(huán)境許可時，甚至可將保護(hù)管取去。
由于存在測量滯后，用熱電偶檢測出的溫度波動的振幅較爐溫波動的振幅小。測量滯后越大，熱電
偶波動的振幅就越小，與實際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時間常數(shù)大的熱電偶測溫或控溫時，儀表
顯示的溫度雖然波動很小，但實際爐溫的波動可能很大。為了準(zhǔn)確的測量溫度，應(yīng)當(dāng)選擇時間常數(shù)
小的熱電偶。時間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比，與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比，如要
減小時間常數(shù)，除增加傳熱系數(shù)以外，最有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中，通常采用導(dǎo)
熱性能好的材料，管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測量中，使用無保護(hù)套管的裸絲熱
電偶，但熱電偶容易損壞，應(yīng)及時校正及更換。
4
、熱阻誤差
高溫時，如保護(hù)管上有一層煤灰，塵埃附在上面，則熱阻增加，阻礙熱的傳導(dǎo)，這時溫度示值比被
測溫度的真值低。因此，應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔，以減小誤差。
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溫度傳感器注意事項：溫度傳感器的選型注意事項要注意哪些？
選擇溫度傳感器需要考慮以下幾個方面的問題：
1.被測對象的溫度是否需記錄、報警和自動控制，是否需要遠(yuǎn)距離測量和傳送。
2.測溫范圍的大小和精度要求。
3.測溫元件大小是否適當(dāng)。
4.在被測對象溫度隨時間變化的場合，測溫元件的滯后能否適應(yīng)測溫要求。
5.被測對象的環(huán)境條件對測溫元件是否有損害。
6.價格如保，使用是否方便。
深圳中航電腦智能系統(tǒng)（深圳中航自控），溫度傳感器性能好
溫度傳感器（temperature transducer）是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。
挑選方法
如果要進(jìn)行可靠的溫度測量，首先就需要選擇正確的溫度儀表，也就是溫度傳感器。其中熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC都是測試中最常用的溫度傳感器。
以下是對熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的特點(diǎn)介紹。
1、熱電偶
熱電偶是溫度測量中最常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應(yīng)各種大氣環(huán)境，
溫度傳感器（圖5）
而且結(jié)實、價低，無需供電，也是最便宜的。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構(gòu)成，當(dāng)熱電偶一端受熱時，熱電偶電路中就有電勢差。可用測量的電勢差來計算溫度。
不過，電壓和溫度間是非線性關(guān)系，溫度由于電壓和溫度是非線性關(guān)系，因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量，并利用測試設(shè)備軟件或硬件在儀器內(nèi)部處理電壓-溫度變換，以最終獲得熱偶溫度(Tx)。AgilentA和A數(shù)據(jù)采集器均有內(nèi)置的測量了運(yùn)算能力。
簡而言之，熱電偶是最簡單和最通用的溫度傳感器，但熱電偶并不適合高精度的的測量和應(yīng)用。
2、熱敏電阻
熱敏電阻是用半導(dǎo)體材料， 大多為負(fù)溫度系數(shù)，即阻值隨溫度增加而降低。
溫度傳感器（圖6）
溫度變化會造成大的阻值改變，因此它是最靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差，并且與生產(chǎn)工藝有很大關(guān)系。制造商給不出標(biāo)準(zhǔn)化的熱敏電阻曲線。
熱敏電阻體積非常小，對溫度變化的響應(yīng)也快。但熱敏電阻需要使用電流源，小尺寸也使它對自熱誤差極為敏感。
熱敏電阻在兩條線上測量的是絕對溫度， 有較好的精度，但它比熱偶貴， 可測溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時的阻值為5kΩ，每1℃的溫度改變造成200Ω的電阻變化。注意10Ω的引線電阻僅造成可忽略的 0.05℃誤差。它非常適合需要進(jìn)行快速和靈敏溫度測量的電流控制應(yīng)用。尺寸小對于有空間要求的應(yīng)用是有利的，但必須注意防止自熱誤差。
熱敏電阻還有其自身的測量技巧。熱敏電阻體積小是優(yōu)點(diǎn)，它能很快穩(wěn)定，不會造成熱負(fù)載。不過也因此很不結(jié)實，大電流會造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件，任何電流源都會在其上因功率而造成發(fā)熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中，將導(dǎo)致永久性的損壞。
通過對兩種溫度儀表的介紹，希望對大家工作學(xué)習(xí)有所幫助。
選用注意
1、被測對象的溫度是否需記錄、
溫度傳感器（圖7）
報警和自動控制，是否需要遠(yuǎn)距離測量和傳送；
2、測溫范圍的大小和精度要求；
3、測溫元件大小是否適當(dāng)；
4、在被測對象溫度隨時間變化的場合，測溫元件的滯后能否適應(yīng)測溫要求；
5、被測對象的環(huán)境條件對測溫元件是否有損害；
6、價格如保，使用是否方便。
溫度傳感器注意事項：電阻式溫度傳感器使用注意事項
(1)測阻值必須通過電流，但電流又會使電阻發(fā)熱，使阻值增大。為了避免這一因素引起的誤差過大，應(yīng)該盡量用小電流通過電阻。當(dāng)然，電流太小以致電阻上的電壓降過分微小，又會給測量帶來困難。一般認(rèn)為通過電阻的電流不宜超過6ma，因為這對于pt100 熱電阻在850℃時的阻值390歐姆而言，其發(fā)熱功率只有14mw，不致于引起顯著誤差。
(2)用電橋法測電阻時電橋的輸出對角線有共模電壓。如果以電橋的負(fù)端為地線，電橋的兩根輸出導(dǎo)線對地都有電壓，而兩導(dǎo)線之間的差模電壓才反映不平衡程度。這對于線路的設(shè)計提出一定的要求，或者對接地點(diǎn)有要求。
(3)用電位差計測電阻時，如果多個熱電阻共用恒流源也有共模電壓。多個熱電阻都用四線制接法，其電流線可以串聯(lián)，由同一恒流源供電，接電位差計的兩根電壓線貝分別切換到各個熱電阻上，就可以多點(diǎn)巡回檢測。但它的兩根電壓線上存在共模電壓，而且共模電壓的數(shù)值不等，如果接往計算機(jī)接口必須注意這個特點(diǎn)。見圖2.4.5。
圖中1，2，3，…，n代表不同的測點(diǎn)，都用熱電阻測溫，分度號可以相同，也可以不同。由同一恒流源供電，電流都是i。各個及，的兩根電壓線經(jīng)多路開關(guān)按計算機(jī)的a/d轉(zhuǎn)換部分.此處可用普通集成多路開關(guān)，但必須每次切換兩根線。按固中接法，共模電壓依次增高(相對于恒流源的負(fù)端而言)。
(4)同樣分度號的熱電阻可以串聯(lián)測多點(diǎn)平均溫度。這時是用兩線制接法，串聯(lián)的熱電阻數(shù)越多，總的ro也越大。熱電阻不會遇到并聯(lián)的情況，因為沒有實用意義。
